浅析ArrayList源码(一)————变量以及构造方法分析

本文分析了ArrayList的变量和构造方法,包括默认构造、指定容量构造及赋值已有数组的构造。讨论了构造过程中对数组的处理,如合法容量检查、数组拷贝等,以及避免直接赋值导致的共享引用问题。后续将继续深入解析ArrayList的底层实现。

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ArrayList结构图
在这里插入图片描述
图中绿色实线表示接口继承,绿色虚线表示实现了接口,蓝色实线表示继承了类。
要想理解这些,首先需要理解继承与接口的一些基础知识。这里就不详细进行List接口以及AbstractList虚基类进行讲解了。
构造方法

 private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;//个人理解相当于序列化,这里应该是版本ID吧

    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;//默认初始大小

    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};//申明空数组,如果返回空的数组的时候用到

    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};//用于查看是否超过默认容量,区分与上面的空数组

    transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access//用于存储数据的空间

    private int size;//当前数组的大小

    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

    public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            // replace with empty array.
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

变量分析:
如注释。
构造函数分析:
1.默认无参构造函数

    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

解析:从上面显然看出,只是将默认的空数组赋值给当前的数组,没有进行别的操作。
2:默认容量的构造函数

 public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

解析:也就是在申明ArrayList的同时传入一个参数,这个参数是申明空间大小的参数,首先判断参数的合法性,如果大于0,那么是合法数据,直接申请一个对应大小的空间数组给当前的数组。如果等于0,那么将空数组赋值给当前的数组,如果小于0,那么抛出非法容量的异常。

3:直接将已存在的数组赋值给申明的数组

public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {       
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

解析:首先分析toaArray()方法,该方法来自AbstractCollection

    public Object[] toArray() {
        Object[] r = new Object[size()];
        Iterator<E> it = iterator();
        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
            if (! it.hasNext()) // fewer elements than expected
                return Arrays.copyOf(r, i);
            r[i] = it.next();
        }
        return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;
    }

分析:首先申明一个与当前数组大小相等的对象数组,然后遍历,将值copy给r,注意的是这里用到额next赋值以及hasNext进行判断,因此我们可以断定是将当前数组的下标对应的参数进行赋值,而并不是String方法理解的拆分为字符数组那种,最终返回的复制好的对象数组。

继续分析3:根据前面分析我们可知道,将当前数组赋值为传入数组,然后这个判断语句很精髓,意思是,如果两者相等,并且等于0,那么自然而然就是空数组,将空数组赋值,当然不为0且相等的时候判断是否是同类型的数组,.class是映射机制获取他属于什么类,如果相同,那么进行拷贝。简言之就是将一个已经存在的数组赋值给一个刚声明的数组,这里需要注意一点,有人可能会说为什么不直接相等呢。java不存在指针,但是数组类似指针,是指向地址的,如果直接两个相等,那么指向同一个地址,其中一个改变就会影响另一个数组,显然这与设计思路不符,因此存在这个新的申明方式。

总结:
还未涉及到难点,相对较为简单,后续会进行深入的分析,争取对相关底层理解透彻。

积土成山,风雨兴焉!!!

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